光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分析綜述根據(jù)與電源系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的密鑰，太陽能系統(tǒng)軟件分為離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)軟件和并網(wǎng)太陽能系統(tǒng)軟件。離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)軟件未連接到電源系統(tǒng)的電網(wǎng)。作為移動開關(guān)電源，它主要用于遠程郊區(qū)電源系統(tǒng)中。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)軟件連接到電源系統(tǒng)的電網(wǎng)，并且可以顯示電源系統(tǒng)的有功和無功電能電磁能。如今，全球太陽能系統(tǒng)軟件流行的應用方法是光伏并網(wǎng)發(fā)電，即系統(tǒng)軟件根據(jù)并網(wǎng)逆變器連接到本地電網(wǎng)，以及太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電磁能。系統(tǒng)軟件根據(jù)電網(wǎng)進行分配。電力項目等的局部負載或削峰。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)軟件通常由三部分組成：太陽能陣列，逆變器電源和電網(wǎng)。其中，太陽能陣列由太陽能模塊組成，根據(jù)應用可以將不同的組件串聯(lián)和并聯(lián)連接。由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)需要大的輸出功率輸出，因此對系統(tǒng)的輸出功率具有直接危害：一方面，不同組件的串聯(lián)和并聯(lián)方式將對輸出功率造成關(guān)鍵危害；另一方面，不同組件的串聯(lián)和并聯(lián)方式將對輸出功率造成重大危害。另一方面，根據(jù)輸出功率水平，逆變器電源的結(jié)構(gòu)也會改變。1.1.1幾種主要旳體系結(jié)構(gòu)分析與比較根據(jù)光伏陣列的分布和功率水平的不同，連接到電網(wǎng)的光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分為以下幾種類型：集中式結(jié)構(gòu)，由串聯(lián)和并聯(lián)連接所有光伏光伏模塊組成。形成光伏陣列。然后產(chǎn)生一個光伏陣列。高直流電壓通過并網(wǎng)逆變器從DC集中到AC，然后將功率饋入電網(wǎng)。集中式結(jié)構(gòu)最常用于1980年代中期，通常用于功率大于10KW的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。它的主要優(yōu)點是：系統(tǒng)僅使用連接到電網(wǎng)的逆變器，因此結(jié)構(gòu)簡單且逆變器效率更高。然而，隨著并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，集中式結(jié)構(gòu)也突出了以下缺點。旁路二極管和阻塞二極管會增加系統(tǒng)損耗?？篃狳c和抗陰影能力差，系統(tǒng)功率失配現(xiàn)象嚴重。PV特性曲線看起來復雜且多峰，并且單個集中式結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)良好的最大功率點跟蹤（MPPT）。這種結(jié)構(gòu)需要較高電壓的DC總線將并網(wǎng)逆變器連接到PV陣列，這不僅降低了安全性，而且增加了成本。系統(tǒng)擴展性和冗余性很差。盡管存在上述缺點，但集中式結(jié)構(gòu)由于其單位發(fā)電成本低且可達到兆瓦級的功率輸出而更適合于具有高功率水平的應用，例如光伏電站。因此，該結(jié)構(gòu)仍具有一定的應用價值。交流模塊式結(jié)構(gòu)。它最早由Kleinkauf教授于20世紀80年代提出，交流模塊式結(jié)構(gòu)是指將并網(wǎng)逆變器與光伏陣列集成為一體，成為一個個單獨的光伏發(fā)電模塊。交流模塊具有以下優(yōu)點：無阻塞和旁路二極管，光伏組件損耗低；無熱斑和陰影問題；每個模塊獨立MPPT設計，最大程度地提高了系統(tǒng)發(fā)電效率。交流光伏模塊的功率等級較低，一般在50~400W。在同等功率水平條件下交流模塊結(jié)構(gòu)的價格遠高于其他結(jié)構(gòu)類型，而且由于采用小容量逆變器設計，因而逆變效率相對較低。另一方面，某些國家要求逆變器必須與電網(wǎng)隔離，這將進一步增加成本。交流模塊式結(jié)構(gòu)圖3、串型結(jié)構(gòu)。如圖所示，串型結(jié)構(gòu)是由光伏組件通過串聯(lián)構(gòu)成光伏陣列來實現(xiàn)的并網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于20世紀90年代中期，集交流模塊式和集中式兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點于一身。串行結(jié)構(gòu)的輸出電壓在150~450V，甚至更高，功率等級可以高達幾個千瓦左右。串型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點如下：串型結(jié)構(gòu)中由于陣列中省去了阻塞二極管，陣列損耗下降；抗熱斑和抗陰影能量增加，多串MPPT設計，運行效率高；系統(tǒng)擴展和冗余能力增強。串型結(jié)構(gòu)存在的不足主要是：系統(tǒng)仍有熱斑和陰影問題，另外，逆變器數(shù)量增多，擴展成本增加且逆變效率相對有所降低，但逆變效率仍然高于交流模塊式結(jié)構(gòu)的逆變效率在串型結(jié)構(gòu)中，光伏組件串聯(lián)構(gòu)成的光伏陣列直接與并網(wǎng)逆變器相連，與集中式結(jié)構(gòu)不同的是它不需要直流母線。不過，串型結(jié)構(gòu)仍然存在問題，比如串聯(lián)多波峰，串聯(lián)功率失配等。在利用率方面，串聯(lián)結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式結(jié)構(gòu)但仍比不上交流模塊結(jié)構(gòu)。串型結(jié)構(gòu)圖1.1.2基于多支路結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)支路結(jié)構(gòu)是近年來興起的一種新型光伏并網(wǎng)發(fā)電體系結(jié)構(gòu)。它主要由幾個DC/DC轉(zhuǎn)換器和一個DC/AC轉(zhuǎn)換器組成。它主要有并聯(lián)多分支結(jié)構(gòu)和串聯(lián)多分支結(jié)構(gòu)兩種形式，可以提高并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率，減少系統(tǒng)損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于多支路結(jié)構(gòu)中的MPPT電路可以獨立存在于每個DC/DC變換器和光伏陣列中，即所有的光伏陣列都能夠獨立的工作在最大功率點上，可以得到最大限度地輸出。若某個DC/DC變換器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)保持在工作狀態(tài)；并且還可以根據(jù)需要來增加DC/DC變換器的數(shù)量達到擴展的目的。集中的并網(wǎng)逆變器設計能夠提高逆變效